節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

【摘要】： 本課題是上?？莆茖W(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目。 對(duì)稱三角形結(jié)構(gòu)的節(jié)能變壓器卷鐵芯三相輸配電變壓器,是近幾年才開發(fā)出來的新型節(jié)能配電變壓器,它的卷鐵芯設(shè)計(jì)與制造技術(shù)需要進(jìn)一步的研究開發(fā)和完善。 節(jié)能變壓器卷鐵芯的制造工藝分為:設(shè)計(jì)、裁剪、成型卷繞、退火、繞線、裝配及檢驗(yàn)等部分。本論文主要針對(duì)節(jié)能型輸配電變壓器圓截面卷鐵芯成型卷繞中的非圓卷繞技術(shù)和糾偏技術(shù)問題進(jìn)行研究。 本文分析了節(jié)能變壓器卷鐵芯成型“非圓”卷繞的特點(diǎn),并與傳統(tǒng)“圓型”卷繞特點(diǎn)相比較,建立了這種特殊卷繞系統(tǒng)的卷繞模型。根據(jù)這種模型的分段性特點(diǎn),提出了角度范圍檢測(cè)方法,并通過軟件實(shí)現(xiàn)證明了該方法的可行性。 在成型“非圓”卷繞系統(tǒng)的控制中,根據(jù)卷繞線速度與張力之間的關(guān)系,提出了“非圓”卷繞的恒線速恒張力的閉環(huán)控制方案,并對(duì)方案中的雙閉環(huán)調(diào)速環(huán)節(jié)作了重點(diǎn)研究,研究了基于模糊自整定的PID控制算法,這種改進(jìn)的算法提高了系統(tǒng)的魯棒性和快速性。在“非圓”卷繞的線速度控制中,提出了基于伺服電機(jī)調(diào)速的控制方法。把基于模糊自整定的PID控制應(yīng)用到了卷鐵芯成型卷繞控制系統(tǒng)中,并對(duì)“非圓”卷繞恒線速度控制進(jìn)行了仿真研究。 本文設(shè)計(jì)了鐵芯成型“非圓”卷繞控制系統(tǒng)和軟件。給出了基于PLC的模糊自整定PID控制算法的實(shí)現(xiàn)。在成型卷繞系統(tǒng)人機(jī)交互方面,提出了基于單片機(jī)的人機(jī)交互數(shù)據(jù)通信方法,并給出了其軟件實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了成型卷繞系統(tǒng)的機(jī)床身操作面板,通過該操作面板可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控操作和參數(shù)設(shè)置。 在成型卷繞的糾偏系統(tǒng)中,提出了光電裝置自動(dòng)對(duì)中技術(shù),解決了帶材的“變中心”卷繞跑偏量的檢測(cè)問題。設(shè)計(jì)了新型三輥糾偏裝置,該裝置采用了分級(jí)壓力和糾偏延時(shí)思想,提高了裝置的糾偏精度。研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法,糾偏控制仿真結(jié)果表明這種控制算法具有響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定性好和自適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),達(dá)到了很好的控制效果。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)能變壓器卷鐵芯 “非圓”卷繞 線速度控制 模糊自整定PID 三輥糾偏
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM421
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究的歷史11-13
• 1.2 研究的現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究背景14-17
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞規(guī)律研究19-30
• 2.1 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞系統(tǒng)分析19-25
• 2.1.1 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞規(guī)律20-23
• 2.1.2 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞規(guī)律仿真23-25
• 2.2 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞控制研究30-64
• 3.1 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞系統(tǒng)的張力控制30-33
• 3.1.1 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞速度控制與張力控制關(guān)系30-32
• 3.1.2 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞轉(zhuǎn)速模型建立32-33
• 3.2 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞恒線速度控制33-40
• 3.2.1 基于伺服電機(jī)的恒線速度控制的提出35-37
• 3.2.2 基于伺服電機(jī)的恒線速度控制原理37
• 3.2.3 直流PWM伺服驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理37-40
• 3.3 "非圓"卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)現(xiàn)40-49
• 3.4 模糊控制49-54
• 3.4.1 模糊控制的基本原理49-50
• 3.4.2 模糊語言變量的語言值和模糊論域的選取50-51
• 3.4.3 量化因子和模糊語言變量值分檔范圍的確定51-52
• 3.4.4 隸屬函數(shù)的確定及其表示方法52-53
• 3.4.5 模糊控制規(guī)則53-54
• 3.4.6 模糊決策和判決54
• 3.5 模糊自整定PID控制設(shè)計(jì)54-61
• 3.5.1 模糊自整定PID控制原理55-56
• 3.5.2 隸屬函數(shù)的建立56-57
• 3.5.3 模糊規(guī)則的建立及運(yùn)算流程57-61
• 3.6 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞控制仿真61-62
• 3.7 本章小結(jié)62-64
• 第4章 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)64-82
• 4.1 PLC的概況及選型64-67
• 4.1.1 PLC的主要功能64-66
• 4.1.2 PLC選型66-67
• 4.2 基于PLC的鐵芯成型"非圓"卷繞控制系統(tǒng)67-69
• 4.3 卷鐵芯成型"非圓"卷繞電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算和顯示69
• 4.4 基于PLC的模糊-PID控制算法69-70
• 4.5 卷鐵芯成型"非圓"卷繞系統(tǒng)控制流程70-72
• 4.6 卷鐵芯成型"非圓"卷繞張力控制操作界面72-74
• 4.7 卷鐵芯成型卷繞機(jī)機(jī)床操作系統(tǒng)74-82
• 4.7.1 卷鐵芯成型卷繞機(jī)機(jī)床操作系統(tǒng)原理74-75
• 4.7.2 卷鐵芯成型卷繞機(jī)機(jī)床操作面板75-76
• 4.7.3 卷鐵芯成型卷繞機(jī)機(jī)床操作電路76-82
• 第5章 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞三棍糾偏系統(tǒng)82-108
• 5.1 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞糾偏問題的提出82-83
• 5.2 卷鐵芯成型卷繞糾偏系統(tǒng)組成原理83-84
• 5.3 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型"非圓"卷繞硅鋼帶跑偏檢測(cè)84-90
• 5.3.1 光電傳感器檢測(cè)原理84-85
• 5.3.2 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞光電檢測(cè)85-87
• 5.3.3 卷鐵芯成型卷繞光電裝置自動(dòng)跟蹤硅鋼帶邊沿系統(tǒng)87-90
• 5.4 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞糾偏系統(tǒng)糾偏裝置90-95
• 5.5 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞糾偏雙環(huán)控制95-101
• 5.5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理95-96
• 5.5.2 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)96
• 5.5.3 BP網(wǎng)絡(luò)的前向計(jì)算96-98
• 5.5.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)系數(shù)調(diào)整規(guī)則98-100
• 5.5.5 BP算法的計(jì)算步驟100-101
• 5.5.6 BP學(xué)習(xí)算法的注意事項(xiàng)101
• 5.6 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器設(shè)計(jì)101-105
• 5.7 節(jié)能變壓器卷鐵芯成型卷繞糾偏仿真105-107
• 5.8 本章小結(jié)107-108
• 第6章 總結(jié)108-109
• 參考文獻(xiàn)109-112
• 致謝112-113
• 附錄一:攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄113
• 附錄二:部分程序113-117

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